6.1 化学反应与能量变化 第一课时 教学设计 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 高中一年级 学期 春季 课题 化学反应与能量变化（第一课时）化学反应与热能 教学目标 1.通过实验探究常见的吸热和放热反应，感受化学反应的热量变化，能列举常见的吸热和放热反应。 2.通过对所给数据和图像的处理，能从化学键变化（微观角度）和反应物与生成物总能量比较（宏观角度）两个角度理解和解释化学反应中能量变化的原因和本质。 3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。 教学内容 教学重难点： 1、 理解化学反应中能量变化的本质原因—化学键的断裂和形成，从而建立科学的能量变化观。 2、 掌握吸热反应与反热反应的定义，及常见的吸热反应与放热反应。 教学过程 查找相关资料，准备实验仪器。多媒体、镁条、盐酸、八水合氢氧化钡、氯化铵等。 【引入】化学研究的主要是化学变化，化学变化中除有新物质生成外，常伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。人类经常利用化学反应制取新物质，而日常生活中我们也离不开化学反应中的能量。 【过渡】同学们都知道做饭是需要燃料进行燃烧放热提供能量的，但最近流行的自热火锅或自热米饭并没有用常规的燃料进行加热，却依然有能量提供，使美味的饭菜煮熟。秘诀在哪里呢？就在于自热包。 【教师设问】根据同学的化学常识，请预测一下自热包中的化学成分是什么呢？ 【学生交流】提出自己的见解。（放热迅速，原料价钱不能太贵等） 【展示】自热包发热原理 【实验探究】放热反应和吸热反应 【实验6-1】镁和盐酸的反应 在一只试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。 现象：镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升。 结论：该反应是放出热量。 【实验6-2】Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl 将20g Ba(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。 现象：有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉。 结论：该反应是吸收热量。 【讲解】 一、吸热反应与放热反应 放热反应：把释放热量的化学反应称为放热反应。 常见的放热反应：金属与酸、水的反应；燃烧反应;中和反应；多数化合反应；缓慢氧化反应； 铝热反应等。 吸热反应：把吸收热量的化学反应称为吸热反应。 常见的吸热反应：Ba(OH)2和NH4Cl的反应；HCl和NaHCO3的反应；C与CO2（高温）；C与H2O(g)（高温）；多数分解反应等。 【思考与交流】 化学反应过程中为什么会有能量的变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？ 物质中的原子之间是通过化学键相结合的，当化学反应发生时，反应物的化学键断裂要吸收能量，而生成物的化学键形成要放出能量。 【动画演示】化学键理论分析H2 +Cl2 2HCl形成过程 【讲解】 H2 +Cl2 2HCl 断开1 mol H-H 键要吸收 436 kJ 的能量 断开1 mol Cl-Cl 键要吸收 243 kJ 的能量 生成1 mol H-Cl 键要释放 431 kJ 的能量 E吸收=436+243=679 kJ E放出=431×2=862 kJ E1＜ E2 放热反应 【总结】 2．化学反应的能量变化的本质 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 吸收能量E1＞释放能量E2 该反应为吸热反应 吸收能量E1＜释放能量E2 该反应为放热反应 【过渡】各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。 3．化学反应的能量变化的宏观分析 反应物的总能量>生成物的总能量 化学反应放出能量 反应物的总能量<生成物的总能量 化学反应吸收能量 【总结】化学反应的能量变化的宏观分析 放热反应：反应物能量 > 生成物能量 吸热反应：反应物能量 < 生成物能量 【学生自主完成】通过学生阅读课本，自主完成这部分内容，并核对答案。 二、人类对能源的利用 1、现阶段人类获取热能的主要途径是：物质的燃烧。人类利用能源的三个阶段：柴草时期、化石能源时期和多能源结构时期。 2、利用化学能源出现的两个问题？ 一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消费量与储量之间的矛盾日益突显； 二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。 怎么